[发明专利]一种通过喷射成形制备颗粒增强金属基复合材料的方法及系统

摘要

本发明涉及一种通过喷射成形制备颗粒增强金属基复合材料的方法及系统，将陶瓷增强颗粒与高压惰性气体在加速喷嘴中均匀混合，作为雾化介质，与单独采用惰性气体雾化相比较提高了雾化介质的密度、动量和冲击力，显著提高了雾化效果并且能够降低惰性气体的消耗量。雾化完成后，陶瓷颗粒均匀弥散在雾化熔滴中，掺杂增强颗粒的金属熔滴在飞行过程中逐渐凝固，并最终在接收器上沉积凝固成形，获得陶瓷增强颗粒均匀分布，高性能的金属基复合材料。另外本发明中应用的陶瓷增强通过反应球磨法制得。可以以很低的成本制备在强度、界面稳定性以及高温性能等方面更为优良的增强颗粒。

主权项

一种通过喷射成形制备颗粒增强金属基复合材料的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：制备增强陶瓷颗粒，按成形材料设定的成分配比将原材料混合，在真空球磨机上反应球磨，通过控制球磨时间得到粒径为1～100μm不等的陶瓷颗粒；步骤2：将制得的陶瓷增强颗粒置于真空室的粉仓中；步骤3：将基体合金置于坩埚中，将真空室抽真空小于50Pa；开启中频加热设备加热基体合金至熔融态，并使其具有30℃～200℃过热度；步骤4：调整喷嘴中惰性气体进气压力为0.2～1.5Mpa，带动进入喷嘴中的陶瓷颗粒由喷嘴出口飞出，气固混合物作为雾化介质对经过导流管流下熔融基体合金进行固体雾化，雾化后陶瓷颗粒均匀弥散在雾化熔滴中；步骤5：调整熔滴接收器与导流管下口的距离，保证沉积前雾化熔滴的固相分数为60％～70％；混合了增强颗粒的半固态金属熔滴撞击熔滴接收器，接收器在计算机控制下按照所需形状坯件进行三维移动和转动完成坯件的制备。